RTM用双马来酰亚胺树脂流变特性研究

树脂粘度对于树脂传递模塑成型工艺而言是必要的参数之一。本工作对一种RTM用双马来酰亚胺树脂的流变特性进行较为系统的研究，并根据双阿罗尼乌斯方程，建立了与实验数据较为相符的化学流变模型，同时对该树脂进行牯彦预测．为确审该树脂的RTM工艺窗口提供了可靠的理论依据。     

RTM专用双马来酰亚胺树脂体系化学流变特性

进行了RTM 工艺专用双马来酰亚胺(BMI) 树脂体系的化学流变特性及工艺过程研究。采用DSC 热分析技术和粘度测量手段, 研究了该树脂体系固化特性以及固化过程中粘度与温度的关系, 根据对等温粘度曲线的分析, 建立了双阿累尼乌斯粘度模型和工程粘度模型。对比所建立的两种粘度模型, 结果显示两种模型都可以适用于RTM 工艺注射阶段, 工程模型在粘度转折点附近的预测精度要优于双阿累尼乌斯粘度方程。同时建立了恒温温度-凝胶时间之间的数学关系。验证了所建立的工程模型在工程中的实用性, 并指出了工程粘度模型的使用范围在固化体系交联结构形成之前, 所建立的工程粘度模型能够有效地预测体系RTM 工艺的粘度变化和工艺过程, 为复合材料成型工艺模拟分析以及工艺参数的准确制定奠定了基础。      

真空导入模塑工艺树脂体系化学流变特性及流变模型

采用DSC热分析技术和黏度实验方法,研究了真空导入模塑工艺专用不饱和聚酯树脂体系(Palatal1777-G-4)的固化特性和化学流变特性,建立和对比了树脂体系的修正双阿累尼乌斯流变模型和工程黏度模型,并依据所建立的流变模型预报 Palatal1777-G-4树脂体系的真空导入模塑工艺操作窗口。对比结果表明：修正双阿累尼乌斯流变模型和工程黏度模型分别能较好地反映树脂体系凝胶点前的低黏度平台特性和凝胶点后的黏度变化规律,结合两模型可有效模拟树脂体系在不同工艺条件下的黏度行为,准确预报树脂体系的低黏度平台工艺窗口,为优化真空导入模塑工艺参数和保证制品质量提供科学依据。模型预测结果表明,Palatal1777-G-4 树脂体系在20～38℃温度范围内满足真空导入模塑工艺操作的基本要求,黏度低于300 mPa·s的工艺操作时间长于30 min。     

6421双马来酰亚胺树脂的反应流变性及树脂传递模塑成型工艺研究

对用于RTM工艺的6421双马来酰亚胺（BMI）树脂体系的反应流变特性进行了研究，并根据流变特性确定RTM工艺的两个主要参数：模具温度110－140摄氏度，注射压力小于0．5MPa，结果表明，按此工艺条件可顺利成型先进RTM复合材料，且复合材料的表面质量良好，孔隙率低，达到先进复合材料的性能要求，同时对RTM成型的编织复合材料的力学性能进行了初步的表征。     

一种适用于树脂传递模塑工艺的双马来酰亚胺改性酚醛树脂

合成了一种双马来酰亚胺改性酚醛树脂，研究了加工性能，固化树脂的力学性能和耐热性。应用一种高温固化剂于该树脂体系中，并探讨了它对树脂性能的影响。制备了这类树脂与玻璃布的复合材料，评价了不同温度下的力学性能。结果表明，改性树脂具有适用于RTM工艺的良好加工性能，高温固化剂的使用能较大幅度地提高树脂的耐热性。在300℃下，复合材料的弯曲强度和保持率分别为73％和83％。     

新型耐高温双马来酰亚胺树脂的研究

采用一种活性稀释剂改性双马来酰亚胺树脂,得到了室温下铺覆性能优异、80℃黏度为180mPa·S,加工试用期大于6h、在150～200℃完成固化与后固化的树脂体系.固化后的树脂进行了TGA、DMA、冲击韧性等性能测试.结果表明,树脂的玻璃化温度达到了372℃,5％失重温度为407℃;树脂复合材料具有优异的力学性能.     

耐高温缩水甘油胺型环氧树脂的化学流变特性

采用流变仪测试耐高温缩水甘油胺型环氧树脂体系的黏度-温度和黏度-时间特性曲线,考察了树脂体系的化学流变特性,建立并对比树脂体系在等温条件下黏度特性曲线的Daul Arrhenius模型和工程黏度模型,提出了一种二阶指数黏度模型预测体系的黏度变化规律。结果表明:二阶指数黏度模型的预测精度和适用范围均优于Daul Arrhenius模型和工程黏度模型,预测黏度与实验值具有良好的一致性,根据建立的黏度随温度和时间变化的唯象关系式,可方便准确地预报树脂体系的工艺窗口,指出了其在工程应用中必须改善的工艺问题。      

联苯聚芳醚酮-双马来酰亚胺复合树脂的分相行为和流变行为

离位复合增韧技术是本征脆性的热固性树脂基纤维复合材料提高韧性的有效解决方案,为了更好地结合离位增韧技术和树脂传递模塑(RTM)工艺制备高性能双马来酰亚胺(BMI)树脂基复合材料,本文面向新型热塑性联苯聚芳醚酮(PAEK-B),研究了PAEK-B在BMI树脂及碳纤维复合材料中的分相行为及PAEK-B/BMI复合树脂的流变特性。结果表明,PAEK-B在BMI树脂的注射窗口温度保持一定时间后会发生分相行为,并在RTM工艺制备的碳纤维(CF)/PAEK-B/BMI复合材料中保持了分相结构。BMI树脂的注射温度会影响到PAEK-B在其中的溶解特性,注射温度升高会使BMI树脂的初始黏度变小,但PAEK-B/BMI复合树脂的黏度拐点时间会缩短;PAEK-B/BMI复合树脂符合Winter-Chambon准则,复合树脂的tanδ对频率没有依赖性,且复合树脂的凝胶活化能随着PAEK-B含量的增加逐渐增大。      

耐高温双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学和TTT图

采用动态DSC法对耐高温双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学进行研究,根据Kissinger方程和Crane方程,拟合得到树脂的固化动力学参数,并建立树脂的唯象模型。此外,采用恒温DSC法,根据DiBenedetto方程,建立树脂的玻璃化转变温度与固化度之间的函数关系。采用凝胶盘法,获得树脂在不同温度下的凝胶时间,建立凝胶时间和凝胶温度之间的函数关系,最终得到树脂的TTT图。结果表明:根据TTT图确定合适的加压时机,可以有效排除夹杂于预浸料层内层间的气体,从而制备内部质量完好的复合材料。     

稀释剂对苯并噁嗪/双马来酰亚胺树脂体系热力学性能影响研究

在苯并噁嗪/双马来酰亚胺树脂体系中添加不同含量的稀释剂,利用DSC研究其固化反应行为,流变仪研究改性树脂体系的黏度,用凝胶盘法研究改性树脂的凝胶时间,采用DMA和TGA研究了改性树脂体系的热稳定性.实验结果表明,在苯并噁嗪/双马来酰亚胺树脂体系中添加稀释剂可以有效降低树脂黏度,并且使得改性树脂体系的低黏度窗口增大,延长了恒温凝胶时间,与此同时,随着稀释剂含量的增加,各树脂体系固化物的耐热性有所降低.     

耐高温碳纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料制备及性能

采用前原位聚合的热塑性聚酰亚胺(PI)改性4,4′-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)/4,4′-邻二烯丙基双酚A(DABPA)树脂体系,制备了一种耐高温的改性双马来酰亚胺(BDPI)树脂,研究了BDPI树脂的微观形貌和耐热性能;通过前原位自增强技术制备了T800H碳纤维/BDPI预浸料,通过SEM研究了T800H/BDPI预浸料表面形貌,评价了T800H/BDPI复合材料高低温力学性能和断面微观形貌。结果表明:BDPI树脂满足预浸料加工工艺要求,BDM微米颗粒均匀铺覆于T800H/BDPI预浸料表面,粒径分布为30~70 μm,BDPI树脂固化物的玻璃化转变温度(T_g)为367℃,5%热失重温度(T_d5)为452℃;T800H/BDPI单向复合材料0°拉伸强度、0°拉伸模量和层间剪切强度分别为2 440 MPa、148 GPa和107 MPa,280℃其力学性能保持率分别为66.4%、87.2%和44.1%。      

双马来酰亚胺共聚改性及性能

采用侧甲基双马来酰亚胺(T-BMI)对4,4’-二苯甲烷型双马来酰亚胺(BDM)进行共聚改性制备一种高韧性基体树脂。研究结果表明:T-BMI-BDM改性共聚体系的力学性能得到明显的改善,当T-BMI与BDM的摩尔比为1∶1时,冲击强度和断裂韧性GIC分别达到17.2kJ/m~2和316J/m~2,比改性前分别提高了66.3%和39.8%;共聚体系的拉伸强度和弯曲强度分别达到101.0 MPa和165.0 MPa,比改性前分别提高了12.2%和2.5%;DMA和TG分析结果表明,T-BMI-BDM改性共聚体系的热性能没有明显下降,玻璃化转变温度和5%热失重温度分别达到了267.2℃和403.7℃;通过改性共混体系DSC曲线分析确定其固化工艺条件为160℃×2h+180℃×2h+200℃×2h+230℃×4h,通过改性共混体系黏度-温度和黏度-时间曲线分析确定其流变性能适用于复合材料RTM成型工艺,适宜的注射温度为125~140℃。     

QY8911双马来酰亚胺树脂和复合材料低成本

QY8911双马来酰亚胺树脂的开发有效地提高了碳纤维复合材料性能,推动了先进复合材料在航空工业中的应用。QY8911双马来酰亚胺树脂配方设计可调变余地较大,适合于多种低成本成形工艺,使碳纤维复合材料结构总成本显著降低。已成功地开发出以低成本的PTM、RFI、VARI以及适合于整体成形的系列产品。QY8911双马来酰亚胺树脂的结构特征基团有利于采用电子束固化。     

新型改性双马来酰亚胺树脂体系

采用新改性剂烯丙基酚氧树脂和热塑性改性聚醚酮等对典型的二苯甲烷型双马来酰亚胺（ＭＢＭＩ）／Ｏ,Ｏ’－二烯丙基双酚Ａ（ＤＡＢＰＡ）二组分体系进行增韧改性,获得了具有优良的韧性和基本力学性能,良好的耐热性和较低的加工温度的新型改性ＢＭＩ／Ｔ３００复合材料体系。     

苯并噁嗪树脂流变特性及工艺窗口预报研究

苯并噁嗪树脂是一种适宜RTM工艺的新型耐烧蚀开环聚合酚醛树脂,本工作对该树脂的流变特性进行研究.在粘度实验和DSC热分析实验的基础上,依据双阿累尼乌斯方程建立了与实验数据较为吻合的化学流变模型.模型可揭示树脂在不同工艺条件下的粘度变化规律,定量预报树脂的低粘度平台工艺窗口,为该树脂RTM工艺窗口的确定以及RTM工艺参数优化提供了的科学依据.     

不饱和聚酯树脂体系化学流变特性研究

采用DSC热分析技术和黏度实验方法,研究LSP-8020B不饱和聚酯树脂体系的固化特性和化学流变特性,建立与实验数据较为吻合的工程黏度流变模型.模型可揭示树脂体系在不同工艺条件下的黏度变化规律,定量预报树脂体系的低黏度平台工艺窗口,为该树脂体系真空导入模塑工艺参数优化和保证大型复合材料构件整体成型质量提供一定的科学依据.     

BMI树脂RTM成型工艺性及其编织复合材料性能研究

对一种双马来酰亚胺树脂的树脂传递膜塑成型工艺性能及其二维编织复合材料的力学性能进行研究.结果发现:该BMI树脂在130～150℃之间,不仅具有低粘度,而且保持时间长,具有优异的RTM成型工艺性能.该树脂基编织复合材料不同方向力学性能不同,在编织角附近存在最大值.通过对其二维编织复合材料板的力学性能测试分析可知,采用传统的复合材料力学性能测试方法来评价二维编织复合材料的性能并不十分合适.     

钛酸钾晶须增强双马来酰亚胺树脂体系的研究

以钛酸钾晶须(TKw)为增强剂,以N,N'-二胺基二苯甲烷型双马来酰亚胺(BMI)/O,O'-二烯丙基双酚A(BA)树脂作为基体,制备了晶须增强热固性树脂基体复合材料.研究了晶须对树脂体系凝胶特性的影响,同时利用红外光谱分析研究了晶须对体系固化反应性的影响;考察了晶须的表面处理方法、含量及复合工艺对树脂体系力学性能和热性能的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)分析了材料的弯曲及冲击断口形貌.研究结果表明,在晶须添加质量分数约为15%左右,所制备的复合材料的综合性能较佳.     

发射箱箱盖RTM树脂体系流变特性研究

目的 研究发射箱箱盖RTM树脂体系流变特性, 建立等温化学流变模型, 预测不同温度下低黏度平台所维持的时间, 为树脂传递模塑 （RTM） 工艺提供理论依据和质量保证。方法 采用旋转黏度计测试树脂体系动态黏度和静态黏度, 运用双阿累尼乌斯方程研究树脂体系等温黏度特性, 建立等温化学流变模型。结果 黏度特性显示, 树脂体系随时间的延长, 黏度不断增加, 且温度越高, 黏度增长越快。建立了等温化学流变模型方程。结论 等温化学流变模型理论模拟黏度值与实验结果相吻合, 并预测出树脂体系在50~90 ℃之间呈现低黏度平台, 符合RTM工艺要求。